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      無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)及其施工方法

      文檔序號:1885932閱讀:563來源:國知局
      無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)及其施工方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),包括樓蓋及若干個支撐柱單元,每個支撐柱單元上端設(shè)于樓蓋下端面,每個支撐柱單元下端設(shè)于地面上,樓蓋包括已凝固的砼,砼內(nèi)嵌設(shè)有若干條鋼筋及若干個芯模,鋼筋縱橫交錯布置形成若干個網(wǎng)格狀的鋼筋籠,芯模位于鋼筋籠內(nèi)。該樓蓋結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,無需設(shè)置橫梁即可安全使用,其還適用于樓板。本發(fā)明還提供了一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)的施工方法,該施工方法用于建造上述無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其包括如下步驟:在地面上設(shè)置若干支撐柱單元;在支撐柱單元的上端架設(shè)模板;在模板上設(shè)置鋼筋籠;將芯模固定于鋼筋籠內(nèi);在模板上澆注液態(tài)砼,液態(tài)砼流入鋼筋籠內(nèi)且完全淹沒芯模;等待砼凝固后即形成無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
      【專利說明】無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)及其施工方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于建筑【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)及其施工方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]為了保證房屋建筑物能夠安全使用,現(xiàn)有樓蓋或樓板均需要設(shè)置橫梁以提高其抗剪強(qiáng)度。橫梁包括明梁和暗梁,明梁是指外露于樓蓋或樓板下端面的橫梁,暗梁是指嵌設(shè)于樓蓋或樓板內(nèi)的橫梁。無論是明梁還是暗梁,在施工時均需要現(xiàn)場綁扎箍筋再進(jìn)行混凝土(砼)澆注,其工序復(fù)雜,工期長,而且增加了樓蓋或樓板的重量,隨之也提高了施工成本。另夕卜,請參見圖1,對于明梁2’而言,樓蓋I’下端面設(shè)置明梁2’,再在明梁2’下端設(shè)置支柱3’,由于明梁2’外露于現(xiàn)有樓蓋I’下端面,因此,它不但影響了建筑物室內(nèi)的觀感,而且減少了室內(nèi)可利用的空間。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,提供了一種質(zhì)量輕、無需設(shè)置橫梁即可安全使用的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),該樓蓋結(jié)構(gòu)還適用于樓板。
      [0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),包括樓蓋及若干個支撐柱單元,每個所述支撐柱單元上端設(shè)于所述樓蓋下端面,每個所述支撐柱單元下端設(shè)于地面上,所述樓蓋包括已凝固的砼,所述砼內(nèi)嵌設(shè)有若干條鋼筋及若干個芯模,所述鋼筋縱橫交錯布置形成若干個網(wǎng)格狀的鋼筋籠,所述芯模位于所述鋼筋籠內(nèi)。
      [0005]進(jìn)一步地,所述支撐柱單元包括柱體及柱帽,所述柱帽設(shè)于所述柱體上端,所述柱帽上端設(shè)于所述樓蓋下端面,所述柱帽下端與所述柱體上端連接,所述柱體下端設(shè)于所述地面上。
      [0006]更進(jìn)一步地,所述柱帽為平板狀,所述柱帽的上端面與所述樓蓋的下端面連接,所述柱帽的下端面與所述柱體上端連接,所述柱帽的水平截面面積大于所述柱體的水平截面面積。
      [0007]具體地,所述柱帽的水平截面及所述柱體的水平截面均為矩形,所述柱帽的水平截面的長度和寬度均大于所述柱體的水平截面的長度和寬度。
      [0008]進(jìn)一步地,所述柱帽呈上端大、下端小的漏斗狀,所述柱帽的上端面與所述樓蓋的下端面連接,所述柱帽的下端面與所述柱體上端連接,所述柱帽的水平截面面積大于所述柱體的水平截面面積。
      [0009]更進(jìn)一步地,所述柱帽下端的側(cè)面與所述柱體上端的側(cè)面平滑過渡。
      [0010]特別地,所述支撐柱單元包括柱體,所述柱體上端設(shè)于所述樓蓋下端面,所述柱體下端設(shè)于所述地面上。
      [0011]優(yōu)選地,所述芯模為空心管、充氣芯?;蚰局菩灸#龀錃庑灸橄鹉z材料的氣囊。
      [0012]本發(fā)明所提供的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)具有以下技術(shù)效果:[0013]本發(fā)明在砼內(nèi)嵌入芯模,芯模在砼內(nèi)替代一部分砼的位置,形成內(nèi)部具有多個未填充區(qū)域的砼板(即空心樓蓋),本發(fā)明通過該方式形成的空心樓蓋重量輕,無需設(shè)置橫梁即可安全使用,鋼筋籠即起到抗剪的作用,進(jìn)一步減輕了樓蓋整體的重量,同時,還省去了設(shè)置橫梁的施工環(huán)節(jié),簡化了施工工序,節(jié)約用料,增加了室內(nèi)可用空間,其外表更美觀,無需吊頂。本發(fā)明施工期短,保溫隔熱效果好,隔音效果優(yōu)異,防震抗震性能強(qiáng),尤其適用于大跨度、大空間建筑。另外,本發(fā)明所提供的無梁空心結(jié)構(gòu)不但適用于樓蓋,而且適用于樓板。
      [0014]本發(fā)明還提供了 一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)的施工方法,該施工方法用于建造上述無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其包括如下步驟:
      [0015]在所述地面上設(shè)置若干所述支撐柱單元;
      [0016]在所述支撐柱單元的上端架設(shè)模板;
      [0017]在所述模板上設(shè)置所述鋼筋籠;
      [0018]將所述芯模固定于所述鋼筋籠內(nèi);
      [0019]在所述模板上澆注液態(tài)砼,所述液態(tài)砼流入所述鋼筋籠內(nèi)且完全淹沒所述芯模;
      [0020]等待所述砼凝固后即形成所述無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
      [0021]進(jìn)一步地,在所述模板上澆注所述液態(tài)砼,所述液態(tài)砼流入所述鋼筋籠內(nèi)且完全淹沒所述芯模后,對所述液態(tài)砼進(jìn)行振搗。
      [0022]本發(fā)明所提供的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)的施工方法具有以下技術(shù)效果:
      [0023]本發(fā)明所提供的施工方法無需現(xiàn)場綁扎箍筋設(shè)置橫梁,其具有施工工序簡單,工期短,用料少,成本低的優(yōu)點(diǎn)。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0024]圖1為現(xiàn)有樓蓋結(jié)構(gòu);
      [0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu);
      [0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中支撐柱單元的第一種實(shí)施方式;
      [0027]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中支撐柱單元的第二種實(shí)施方式;
      [0028]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中無梁空心樓蓋的立體剖視圖;
      [0029]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中鋼筋籠在無梁空心樓蓋內(nèi)的平面布局示意圖;
      [0030]圖7為圖6中A-A的剖視圖;
      [0031]圖8為本發(fā)明實(shí)施例中無梁空心樓蓋內(nèi)設(shè)有芯模的區(qū)域。
      【具體實(shí)施方式】
      [0032]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
      [0033]參見圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),包括樓蓋1及若干個支撐柱單元2,每個所述支撐柱單元2上端設(shè)于所述樓蓋1下端面,每個所述支撐柱單元2下端設(shè)于地面(圖未示)上,參見圖5-圖7,所述樓蓋1包括已凝固的砼11,所述砼11內(nèi)嵌設(shè)有若干條鋼筋12及若干個芯模13,所述鋼筋12縱橫交錯布置形成若干個網(wǎng)格狀的鋼筋籠121,所述芯模13位于所述鋼筋籠121內(nèi)。芯模13的密度小于砼11的密度。[0034]本發(fā)明在砼內(nèi)嵌入芯模,芯模在砼內(nèi)替代一部分砼的位置,形成內(nèi)部具有多個未填充區(qū)域的砼板(即空心樓蓋),本發(fā)明通過該方式形成的空心樓蓋重量輕,無需設(shè)置橫梁即可安全使用,鋼筋籠即起到抗剪的作用,進(jìn)一步減輕了樓蓋整體的重量,同時,還省去了設(shè)置橫梁的施工環(huán)節(jié),簡化了施工工序,節(jié)約用料,增加了室內(nèi)可用空間,其外表更美觀,無需吊頂。本發(fā)明施工期短,保溫隔熱效果好,隔音效果優(yōu)異,防震抗震性能強(qiáng),尤其適用于大跨度、大空間建筑(例如商場、停車場、會展中心等)。另外,本發(fā)明所提供的無梁空心結(jié)構(gòu)不但適用于樓蓋,而且適用于樓板。
      [0035]本發(fā)明實(shí)施例提供了以下三種關(guān)于支撐柱單元2的實(shí)施方式:
      [0036]實(shí)施方式一:參見圖3,所述支撐柱單元2a包括柱體21a及柱帽22a,所述柱帽22a設(shè)于所述柱體21a上端,所述柱帽22a上端設(shè)于所述樓蓋I下端面,所述柱帽22a下端與所述柱體21a上端連接,所述柱體21a下端設(shè)于所述地面上。所述柱帽22a的水平截面面積大于所述柱體21a的水平截面面積。樓蓋I將縱向受到的力傳遞給柱帽22a,柱帽22a再將該力間接傳遞給柱體21a,柱體21a最終將該力傳遞至地面上,支撐柱單元2a起到支撐樓蓋I的作用。柱帽22a將樓蓋I上周邊較大面積所受到的力集中傳遞至柱體21a上,其傳力效果好,而且美觀。
      [0037]優(yōu)選地,所述柱帽22a為平板狀,所述柱帽22a的上端面與所述樓蓋I的下端面連接,所述柱帽22a的下端面與所述柱體21a上端連接,所述柱帽22a的水平截面面積大于所述柱體21a的水平截面面積。柱帽22a為平板狀,其結(jié)構(gòu)在符合受力要求的條件下,節(jié)約了用料。
      [0038]更具體地,所述柱帽22a的水平截面及所述柱體21a的水平截面均為矩形,所述柱帽22a的水平截面的長度和寬度均大于所述柱體21a的水平截面的長度和寬度。柱帽22a的水平截面設(shè)置為矩形,其便于尺寸的計算和受力分析。當(dāng)然,所述柱帽22a的水平截面及所述柱體21a的水平截面還可為其他符合建筑受力要求的形狀,例如圓形等。
      [0039]實(shí)施方式二:參見圖4,所述支撐柱單元2b包括柱體21b及柱帽22b,所述柱帽22b呈上端大、下端小的漏斗狀,所述柱帽22b的上端面與所述樓蓋I的下端面連接,所述柱帽22b的下端面與所述柱體21b上端連接,所述柱帽22b的水平截面面積大于所述柱體21b的水平截面面積。漏斗狀的柱帽22b不但符合建筑受力要求,而且外表美觀。
      [0040]為了提高力傳遞的效果,所述柱帽22b下端的側(cè)面與所述柱體21b上端的側(cè)面平滑過渡。平滑過渡的結(jié)構(gòu)還使得支撐柱單元2b更加美觀。
      [0041]實(shí)施方式三(圖未示):所述支撐柱單元2包括柱體,所述柱體上端設(shè)于所述樓蓋I下端面,所述柱體下端設(shè)于所述地面上。實(shí)際上,柱帽對于支撐柱單元2并不是必要的,支撐柱單元2僅包括柱體也可以起到支撐樓蓋I的作用,只要尺寸符合建造力學(xué)要求即可。
      [0042]在本發(fā)明實(shí)施例中,所述芯模13可為空心管、充氣芯?;蚰局菩灸?,所述充氣芯模為橡膠材料的氣囊。芯模13也可以選擇其他材質(zhì)的芯模,例如竹模。其密度比砼小,即可保證樓蓋I重量足夠輕。若選用充氣芯模,還可在砼上預(yù)留用于抽出芯模氣囊的通孔,充氣芯模放氣后,其氣囊即可由該通孔抽出。芯模13的形狀可為六棱柱、八棱柱或者圓柱等,其符合受力要求即可。
      [0043]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)的施工方法,該施工方法用于建造上述無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其包括如下步驟:[0044]在所述地面上設(shè)置若干所述支撐柱單元2 ;
      [0045]在所述支撐柱單元2的上端架設(shè)模板14 (參見圖5與圖7);
      [0046]在所述模板14上設(shè)置所述鋼筋籠121 (參見圖6);
      [0047]將所述芯模13固定于所述鋼筋籠121內(nèi);
      [0048]在所述模板14上澆注液態(tài)砼,所述液態(tài)砼流入所述鋼筋籠121內(nèi)且完全淹沒所述芯模13 ;
      [0049]等待所述砼11凝固后即形成所述無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
      [0050]另外,芯模13主要分布于圖8所示的陰影區(qū)域,即芯模13不位于支撐柱單元2的正上方,芯模13位于支撐柱單元2正上方以外的位置,保證了樓蓋I的受力強(qiáng)度。
      [0051]本發(fā)明所提供的施工方法無需現(xiàn)場綁扎箍筋設(shè)置橫梁,其具有施工工序簡單,工期短,用料少,成本低的優(yōu)點(diǎn)。
      [0052]可選地,在上述步驟中,在所述模板14上澆注所述液態(tài)砼,所述液態(tài)砼流入所述鋼筋籠121內(nèi)且完全淹沒所述芯模13后,可對所述液態(tài)砼進(jìn)行振搗。振搗液態(tài)砼可使其凝固后更結(jié)實(shí)穩(wěn)固。
      [0053]本發(fā)明實(shí)施例主要依據(jù)以下公式調(diào)整柱帽(如果沒有設(shè)置柱帽,則指柱體)的大小及其周邊樓蓋實(shí)心區(qū)域(即不嵌設(shè)有芯模13的區(qū)域)的范圍,增加柱帽(柱體)周邊的抗沖切區(qū)域,使柱帽(柱體)周邊的樓蓋滿足受沖切承載力的要求:
      [0054]F1 ≤(0.7 β hft+0.25 σ pc,m) n umh0 ;
      [0055]η = min (0.4+1.2/ β s, 0.5+ a Ja0/4um);
      [0056]上式中,F1為集中反力設(shè)計值;β h為截面高度影響系數(shù);σ pe,m為計算截面周長上兩個方向混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力按長度的加權(quán)平均值;um為計算截面的周長,取距離集中反力作用面積周邊h/2處板垂直截面的最不利周長;&為截面有效高度;Π 集中反力作用面積形狀的影響系數(shù);H2為計算截面周長與板截面有效高度之比的影響系數(shù);β s為局部荷載或集中反力作用面積為矩形時的長邊與短邊尺寸的比值;a s為柱位置影響系數(shù)。
      [0057]經(jīng)計算和有限元分析,相對于有梁樓蓋而言,本發(fā)明實(shí)施例中的柱帽寬度(長度)一般為該有梁樓蓋中支柱寬度(長度)的1.05~1.15倍。在同等條件下,無梁空心樓蓋與有梁空心樓蓋相比,無梁空心樓蓋中支撐柱單元2周邊的實(shí)心區(qū)域(即不嵌設(shè)有芯模13的區(qū)域)的寬度(長度)為有梁空心樓蓋的1.03~1.15倍。
      [0058]下表為不同跨度、不同使用功能、不同荷載情況下無梁空心樓蓋的實(shí)際板厚及柱帽尺寸情況:
      [0059]
      【權(quán)利要求】
      1.一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),包括樓蓋及若干個支撐柱單元,每個所述支撐柱單元上端設(shè)于所述樓蓋下端面,每個所述支撐柱單元下端設(shè)于地面上,其特征在于:所述樓蓋包括已凝固的砼,所述砼內(nèi)嵌設(shè)有若干條鋼筋及若干個芯模,所述鋼筋縱橫交錯布置形成若干個網(wǎng)格狀的鋼筋籠,所述芯模位于所述鋼筋籠內(nèi)。
      2.如權(quán)利要求1所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述支撐柱單元包括柱體及柱帽,所述柱帽設(shè)于所述柱體上端,所述柱帽上端設(shè)于所述樓蓋下端面,所述柱帽下端與所述柱體上端連接,所述柱體下端設(shè)于所述地面上。
      3.如權(quán)利要求2所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述柱帽為平板狀,所述柱帽的上端面與所述樓蓋的下端面連接,所述柱帽的下端面與所述柱體上端連接,所述柱帽的水平截面面積大于所述柱體的水平截面面積。
      4.如權(quán)利要求3所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述柱帽的水平截面及所述柱體的水平截面均為矩形,所述柱帽的水平截面的長度和寬度均大于所述柱體的水平截面的長度和覽度。
      5.如權(quán)利要求2所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述柱帽呈上端大、下端小的漏斗狀,所述柱帽的上端面與所述樓蓋的下端面連接,所述柱帽的下端面與所述柱體上端連接,所述柱帽的水平截面面積大于所述柱體的水平截面面積。
      6.如權(quán)利要求5所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述柱帽下端的側(cè)面與所述柱體上端的側(cè)面平滑過渡。
      7.如權(quán)利要求1所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述支撐柱單元包括柱體,所述柱體上端設(shè)于所述樓蓋下端面,所述柱體下端設(shè)于所述地面上。
      8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其特征在于:所述芯模為空心管、充氣芯?;蚰局菩灸?,所述充氣芯模為橡膠材料的氣囊。
      9.一種無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)的施工方法,其特征在于,該施工方法用于建造權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu),其包括如下步驟: 在所述地面上設(shè)置若干所述支撐柱單元; 在所述支撐柱單元的上端架設(shè)模板; 在所述模板上設(shè)置所述鋼筋籠; 將所述芯模固定于所述鋼筋籠內(nèi); 在所述模板上澆注液態(tài)砼,所述液態(tài)砼流入所述鋼筋籠內(nèi)且完全淹沒所述芯模; 等待所述砼凝固后即形成所述無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)。
      10.如權(quán)利要求9所述的無梁空心樓蓋結(jié)構(gòu)的施工方法,其特征在于:在所述模板上澆注所述液態(tài)砼,所述液態(tài)砼流入所述鋼筋籠內(nèi)且完全淹沒所述芯模后,對所述液態(tài)砼進(jìn)行振搗。
      【文檔編號】E04B5/36GK103711245SQ201310713557
      【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
      【發(fā)明者】魏璉, 王森 申請人:魏璉
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